土木新材料论文汇总十篇

时间:2022-11-04 20:52:47

土木新材料论文

土木新材料论文篇(1)

“土木工程材料”是土木工程专业必修的一门重要基础课程,在土木工程专业人才培养方案中占有重要地位,在后续的各门专业课的学习中都将会涉及“土木工程材料”的内容。笔者在教学过程中发现,土木工程材料课程的特点主要体现在材料品种多样、内容繁多、各类材料自成体系。而工科学生往往习惯于逻辑运算和理论推导,空间想象力和数学思维能力较强,但不太善于叙述、分析、论证、归纳和总结,因而学生在学习土木工程材料课程时常常感到枯燥乏味。而理论课,是一种在实际操作前学习的课程,文字叙述多,容易使学生觉得这门科目说教味浓,学生往往觉得课程无趣从而失去学习的兴趣。同时,由于材料科学飞速发展,新技术、新材料层出不穷,大多数土木工程材料课本都以传统的旧材料为主,即使是有改版的教材也只是略微修改内容,并没有及时添加新兴材料以及先进工艺技术,使课程内容落后,不能给予学生最前沿的土木工程材料知识,阻碍学生进一步思考。

一直以来,运用科研来提升教学质量是当今教学的一个重要举措。把科研项目引入理论课教学,对现有土木工程材料传统教学模式进行改革与创新,探索科研实践、课堂教学与工程能力培养的有机结合,从而丰富教学内容、调动学生学习兴趣以及培养学生的科研能力,为学生进一步学习土木工程专业基础课及创新能力培养奠定良好基础。

一、将科研项目引入理论课教学,丰富教学内容

土木工程材料理论课教学内容基本上是书本上的内容,学生认真看书就能明白的东西,传统老师上课一般是照着书本念,而书本常是很多年前就已经编辑好的内容,就算改版也只是略微更改一些内容,很少加入新的科研成果,缺乏科研含量。因此,导致学生常常对土木工程材料理论课提不起兴趣,也很容易学完就忘记,印象不深刻。同时,缺乏最新科研信息也不能给学生在学术上以更多的启迪,激发不起学生学习的积极性和主动性、直接影响了教育教学的效果。

“土木工程材料”课程主要讲述工程材料的性质、用途、生产和使用方法等,教学内容只局限于教材,学生积极性也受到了限制,如果在教学中,将土木工程材料的最新科研成果融入到平时的课堂教学中,及时对教学内容扩充,丰富教学内容,不仅可以拓宽学生知识广度,也可以加深学生对各种材料性质性能的印象。例如在讲建筑材料时,可以向同学们介绍当今国内与国外建筑节能材料的运用,可以运用于哪些方面,结合实例,给学生介绍先进的建筑节能材料研究成果,让同学们对本课程的学习目的和意义有更进一步的理解,给予学生最前沿的指导,丰富课堂内容,加深同学们对课堂内容的记忆。

二、将科研项目引入理论课教学,调动学生学习兴趣

土木工程材料课程内容又很多,涉及的材料多达几十种,每种材料的性能又千差万别,为完成教学任务,大多数教师的教学方法主要以“满堂灌”的方式为主,未能留出足够的时间和精力来引导学生独立思考、发现问题并相互讨论。灌输方法一直是理论课教学的主要方法,但是传统的灌输教学方法很被动,学生往往是被灌输知识,而不是主动的去掌握知识,教学效果很不理想。随着大学生创新思维的变化、学习方式和接受新知识的能力的变化,传统的土木工程材料教学方式也应将以往的灌输方法进行变化,充分利用现在学生对新兴事物的好奇心及探索精神,将科研项目引入理论课教学。

实践证明,高水平的教学需要高水平的科研作支撑,高水平的科研也需要高水平的教学实现其价值,人才的培养离不开教学和科研的相互渗透。将科研项目引入理论课教学,学生不但要学习书本上的内容,还要按要求完成一定的科研小任务,变被动听课为主动参与课堂,有利于调动同学的激情与热情,积极探索未知知识,锻炼一定的思维能力和科研能力。老师在上理论课时,可以将自己的项目带着学生一起完成,或者提出一个适合本科教学的项目,将班级分成小组进行讨论、查阅文献或动手做实验,让学生向同学们介绍自己参与科研项目的心得与成果,以此活跃课堂气氛,激发学生学习的热情与兴趣,积极主动的参与到课堂并在讨论与交流的过程中使学生相互进步。

三、将科研项目引入理论课教学,培养学生科研能力

把科学研究引入教学过程,有目的、有计划地使学生掌握和具备一些基本的科研能力,使学生能逐渐熟悉和掌握解决实际问题的基本科学方法,结合教学开展科研。但是,学生参与科研项目必须与学生的知识水平和能力相匹配,所布置的科研实验不能使学生感到难度较大无从入手,这样的教学效果也难以达到预定教学计划的目的,授课教师在课外花更多精力进行指导,并提供试验的场所和实验条件,使学生从中受益。

学生在上课时,不但要搞懂书本的内容,更重要的是学习研究方法、思维能力以及动手实践能力。教师应教给学生科学研究方法,搜集资料、查阅文献、设计与进行实验的方法,同时,结合课堂教学,给学生介绍科学家的治学精神、治学态度和治学方法,以培养学生热爱科学事业,从事科学研究的理想和决心。

将科研项目引入课堂,使学生接受的知识与先进科研齐步,学生不单只是接受书本的内容,更要注重的是思维方法的学习,学会发现问题、提出问题、分析问题和解决问题。通过对学生进行科学思维的训练,使学生从接受知识逐渐转向探索问题,从而培养学生的创造力与解决实际问题的能力。同时,激发学生对土木工程材料理论课程的学习热情,掌握一定的科研能力,为将来进行科研活动打下基础。

四、结束语

通过理论课教学与科研项目相结合,丰富教学内容,优化教学模式,完善课程体系建设,及时更新补充新型材料教学内容,弥补新技术迅速发展而教材书本滞后的不足;在课堂教学中通过各种科研项目向学生介绍土木工程材料科学技术研究的新进展,使枯燥的理论课教学变得形象生动。将科研项目带入课堂,让学生更好的参与科研活动,使理论联系实际,培养学生的科学思维和创新意识,提高学生解决实际问题的能力。

参考文献:

[1]谢振国.土木工程材料课程课堂教学方法探讨[J].《高等建筑教育》,2009,18(3):78-80.

[2]曾志勇.基于创新能力培养的《土木工程材料》课程教学改革探索[J].台州学院学报,2011,33(3):82-86.

[3]陈昌礼.“以研促教”在土木工程材料课程 教学中的应用[J].高等建筑教育,2015,24(2):64-67.

[4]孙家瑛.将科研活动融入土木工程材料课程教学实践探讨.《教育教学论坛》,2014(46):163-165.

[5]杨俭.理论教学与科研相结合培养学生的实践能力[J].教学研究,2001,24(4):279-281.

土木新材料论文篇(2)

 

0引言

随着人类文明及科学技术的发展,土木工程材料的不断进步与改善。现代土木工程中,尽管传统的土、石等材料的主导地位已逐渐被新型材料所取代。目前,水泥混凝土、钢材、钢筋混凝土已是不可替代的结构材料;新型合金、陶瓷、玻璃、有机材料及其他人工合成材料各种复合材料等在土木工程折中占有愈来愈重要的位置。

1 土木工程材料现状及要求

与以往相比,当代土木工程材料的物理力学性能也已获得明显改善,随着现代陶瓷与玻璃的性能改进,其应用范围也有明显的变化。例如水泥和混凝土的强度、耐久性及其他功能均有所改善。随着现代陶瓷与玻璃的性能改进,其应用范围与使用功能已经大大拓宽。此外,随着技术的进步,传统的应用方式也发生了较大变化现代施工技术与设备的应用也使得材料在工程中的性能表现比以往好为现代土木工程的发展奠定了良好的物质基础。尽管目前土木工程材料在品种与性能上已有很大的进步,但与人们对于其性能要求的期望值还有较大差距。首先工程中的性能表现比以往好为现代土木工程的发展奠定了良好的物质基础。尽管目前土木工程材料在品种与性能上已有很大的进步,但与人们对于其性能要求的期望值还有较大差距。

1.1 从土木工程材料的来源来看

鉴于土木工程材料的用量巨大,尤其在应用方面,经过长期使用的不断累积,单一品种或数个品种的原材料来源已不能满足其持续不断的发展的需求。尤其是历史发展到今天,以往大量采用的粘土砖瓦和木材等已经给社会的可持续发展带来了沉重的负担。论文参考网。从另一方面来看,由于人们对于各种建筑物性能的要求不断提高,传统建筑材料的性能也越来越不能满足社会发展的需求。为此,以天然材料为主要材料的时代即将结束,取而代之的将是各种人工材料,这些人工材料将会向着再生化、利废化、节能化和绿色化等方向发展。

1.2 从土木工程对材料技术性能要求的方面来看

技术性能的要求也越来越多,各种物理性能指标的要求也越来越高,从而表现为未来建筑材料的发展具有多功能和高性能的特点。具体来说就是材料向着轻质高强、多功能、良好的工艺性和优良耐久性的方向发展。

1.3 从土木工程材料应用的发展趋势来看

为满足现代土木工程结构性能和施工技术的要求,材料应用也向着工业化的方向发展。例如,水泥混凝土等结构性能向着预制化和商品化的方向发展,材料向着半成品或成品的方向延伸,材料的加工、贮存、使用、运输及其他施工技术的机械化、自动化水平不断提高,劳动强度逐渐下降。这不仅改变着材料在使用过程中的性能表现,也逐渐改变着人们对于土木工程使用的手段和观念。

2新型土木工程材料——绿色建材

土木工程材料行业对资源的利用和对环境的影响都占据着重要的位置,在产值、能耗、环保等方面都是国民经济中的大户,为了保证源源不断地为工程建设提供质量可靠的材料,避免新型材料的生产和发展对环境造成危害,因此“绿色建材”应运而生。目前正在开发的和已经开发的绿色建材和准绿色建材主要以下几种:

第一、利用废渣类物质为原料生产的建材,这类建材以废渣为原料生产砖、砌块、材板及胶凝材料,其优点是节能利废,但仍需依靠科技进步,继续研究和开发更为成熟的生产技术,使这类产品无论是成本上,还是性能方面真正能达到绿色建材标准。

第二、利用化学石膏生产的建材产品,用工业废石膏代替天然石膏,利用先进的生产工艺和技术可生产各种土木建筑材料产品。这些产品具有石膏的许多优良性能,开辟石膏建材的新来源,并且消除了化工废石膏对环境的危害,符合可持续发展战略。

第三、利用废弃的有机物生产的建材产品,以废塑料、废橡胶及废沥青等可生产多种土木工程材料,如防水材料、保温材料、道路工程材料及其他室外工程材料。这些材料消除了有机物对环境的污染,还节约了石油等资源,符合在资源可持续发展方面的基本要求。

第四、利用各种代木材料,用其他废料制造的代木材料在生产使用中不会有害人的身体健康,利用高兴技术使其成本和能耗降低,将是未来绿色建材的主要发展方向。

第五、利用来源广泛的地方材料为原料,利用高科技生产的低成本健康建材,不同的地区都可能有来源丰富、不同种类的地方材料,根据这些地方的性质和特点,利用现代技术,可生产各种性能的健康材料。如某些人造石材、水性涂料、某些复合性材料也是绿色建材的发展方向。

3 土木工程材料的发展趋向

众多现象表明进入21世纪以后,在我国甚至是全世界范围内,土木工程材料的发展应具有以下的一些趋向:

研制高性能材料,例如研制轻质、高强、高耐久性、优异装饰性和多功能的材料,以及充分利用和发挥各种材料的特性,采用复合技术,制造出具有特殊功能的复合材料。

充分利用地方材料,尽量减少天然资源,大量使用尾矿、废渣、垃圾等废弃物作为生产土木工程材料的资源,以及保护自然资源和维护生态环境的平衡。论文参考网。

节约能源,采用低能耗、无环境污染的生产技术,优先开发、生产低能耗的材料以及能降低建筑物使用能耗的节能型材料。论文参考网。

材料生产中不得使用有损人体健康的添加剂和颜料,如甲醛、铅、镉、铬及其化合物等,同时要开发对人体有益的材料,如抗菌、灭菌、除臭、除霉、防火、调温、消磁、防辐射、抗静电等。

产品可循环在再生和回收利用,无污染废弃物,以防止二次污染。

总结:总而言之,土木工程材料往往标志一个时代的特点。土木工程材料的发展的过程是随着社会生产力一起进行的,它和工程技术的进步有着不可分割的联系。工程中选材料时通过对环境的影响对后来人的影响来决定土木工程材料的好换,在未来,基于材料原有的性质的基础上,“可持续发展”将是衡量建筑工程的一把尺子。

参考文献:

[1]《土木工程材料》中国建材工业出版社 王福川著

[2]《土木工程材料》重庆大学出版社 彭小芹主编

[3]《土木工程材料》武汉理工大学出版社 陈志源、李启令主编

[4]《土木工程概论》武汉理工大学出版社 罗福午著

土木新材料论文篇(3)

中图分类号:TU50-4 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)06(a)-0103-02

1 《土木工程材料》课程教学特点

土木工程材料的特点是材料品种繁多、各材料相对独立联系少,且每一种土木工程材料的内容都很庞杂[1],公式推导少,经验表格及规范多,实用性强等,且各类材料自成体系,各章之间几乎没有联系,让学生在有限的学时里掌握像中药铺一样繁多的土木工程材料确有一定的难度。另外该课程是土木工程专业的学科基础课,开设该课程的时间较早,一般是在大二第一学期开课,大部分学生缺乏对专业知识的了解,也缺少工程实践经验,且平时可供学生实际参观的建筑工地也有限。由于课程的这些特点,学生常常反映该课程学习方法难以掌握,总感觉需要掌握的内容繁多,难以记忆和领会。针对该课程存在的问题,该文对《土木工程材料》课程进行了一系列的教学改革及创新性探索。

2 课程教学改革及创新探索

2.1 将土木工程材料进行归纳分类,便于学生掌握和记忆

《土木工程材料》课程包含的知识点非常多,且各知识点之间逻辑关系不明显,对于首次接触专业知识的学生来说,很难快速找到适合自己的学习方法。在教学过程中,首先将教材内容进行归纳分类,共分成六大部分内容给学生讲解,第一部分:土木工程材料的基本性质及组成,包括材料的物理性质、力学性质、与水有关的性质、热物理性质及材料的耐久性、安全性、组成等内容,让学生对材料的基本性质有较全面的认识和了解;第二部分:水泥混凝土,包括水泥混凝土的各组成材料及水泥混凝土的相关性能;第三部分为砌筑材料,包括各种气硬性及水硬性胶凝材料、建筑砂浆及各种砌筑材料;第四部分为钢材;第五部分为其他工程材料;第六部分为建筑结构材料性能检测、评定方法及相关标准。材料组成决定其性能,性能又决定其使用领域与范围,用这样一条主线将材料进行归纳分类,将《土木工程材料》整本教材的内容全部有机联系起来,又便于理工科学生逻辑思维的记忆。

2.2 采用现代化的教学手段,激发学生学习兴趣

理论教学时,除利用板书突出重点外,还充分利用多媒体教学设备,将教学内容、材料图片及加工工艺等内容制作成图文并茂的多媒体课件,让学生在课堂上接触感官刺激,吸引学生的注意力,激发学生的学习兴趣。例如:各种类材料图片展示、施工现场材料加工视频短片、flash播放等等。这种多媒体教学手段能增强学生的感性认识,增加学生的实训真实感,使他们在教室中就能感受到真材实境。

另外,根据每章内容补充丰富大量的工程实例、工程案例和由于材料不符合要求导致的工程事故。例如重庆綦江虹桥倒塌、湖南凤凰县堤溪沱江大桥倒塌、山东烟台“楼垮垮”事件等实际案例,这些实际工程案例在理论教学的基础上很好的突出、增强了工程实践内容,不仅加深了学生对该种材料的印象,还能大大提高学生实际工程应用能力,在提高学生学习积极性的同时,还使学生在学习理论知识的同时开阔视野,积累相关实践经验。

教学过程中,还尝试使用将材料实物带进课堂、组织学生进行课外走访和调查等较新的教等学方法和手段。如讲到混凝土的各组成材料时,将工程上常用种类的砂、石、外加剂等带入课堂,让学生观看和辨认;讲到防水材料时,把工程中常用的防水卷材实物进行对比,让学生区分各种材料的异同。

2.3 建立《土木工程材料》课程网站,延伸课堂,拓展学生知识面

为解决教学内容多,课时少的矛盾,在学院的大力支持下,构建了《土木工程材料》网络数字化教学平台(网址:http:///ec-webpage-show/checkCourseNumber.do?courseNumber=49370901),该平台内包括课程介绍、课程特色、课件与教案、互动教学、立体化教学资源等模块,其中,在立体化教学资源模块内,又包括图书资源、网络资源、标准规范、实验录像、各章练习题、材料创新漫谈、课程实践与创新、仿真题库、实验动画、教学案例等内容。例如,在“标准规范”模块中将常用的土木工程相关材料的检测、验收标准和规范进行收集、整理和归类,这些标准规范全部能在线观看,同时也可以下载,以便学生的查阅和以后的工程实际使用,且该模块内容会随着国家对标准规范内容、要求的修改及新规范的颁布进行及时的更新和补充。“材料创新漫谈”模块主要将课堂上来不及展开讲述的内容充实到网络平台中,根据有关材料的研究动态、发展趋势以及应用状况,保持网络内容的超前性,拓宽学生视野,激发学生的开拓创新意识。网络平台内各模块相互支撑,内容丰富,学生在获取相关知识的同时,又可以与教师进行互动,能够及时解决学生理论学习及实验、实践过程中碰到的问题。现代化教学网站的建立,能在很大程度上方便学生自主学习,使课堂教学收到良好的实效。

2.4 完善土木工程材料课内实验,增设探索性综合开放选修实验

土木工程材料实验是实践教学的一个重要环节,是验证和巩固所学土木工程材料理论知识的重要手段,它与理论教学紧密相关,且具有直观性、实践性、客观性和探索性等特点。我校土木工程专业开设14学时的必做实验,包括土木工程材料基本物理性质实验、水泥、混凝土、砂浆实验。而将水泥安定性实验、钢筋拉伸及冷弯性能实验、沥青延度实验等以视频的形式放入网站内,供学生业余时间自学。

随着科学技术的发展,材料的发展速度也越来越快,所以,我校在原来基本教学实验的基础上,实行开放选修及探索性综合实验内容。由教师列出实验项目及内容,对学生开放实验室,学生按照自己的兴趣爱好网上自由选择实验项目,每个项目一般6~8人的容量。开放选修实验均在课外进行。学生按照申报要求完成实验内容,提交实验报告或公开,通过考核后可获得第二课堂学分。探索性综合开放选修实验不仅可以提高学生的实践动手能力,而且让学生在实验过程中懂得科学实验的严谨性、复杂性,从而培养学生认真、严谨的科学态度,使全面素质教育在实验中落到实处[2]。

3 结语

通过对《土木工程材料》课程教学进行改革及创新探索,以期提高学生的学习兴趣和学习效率,增强学生的实践动手能力和解决实际问题的能力,从而为学生今后走向工作岗位打下坚实的基础。

土木新材料论文篇(4)

中图分类号:TU50-4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)21-0244-01

土木工程材料课程是高等工科院校土建类及相关专业学生的一门专业技术基础课,课程的主要内容是为学生介绍常见工程材料的基础知识和基本理论。土木工程材料课程的教学目的是让学生了解和熟悉土木工程材料的基本性能,掌握常见土木工程材料基础知识能够使学生在以后的结构设计、工程施工等课程的学习提供有力的支撑。

土木工程材料课程内容繁多庞杂,同时土木工程材料的发展日新月异,新材料、新技术、新工艺、新产品层出不穷,学生分不清主次,针对学生学习时易感枯燥、学习兴趣不高等问题,为提高这门课的教学质量和效果,使学生能更好地学习并掌握好本课程,本文着重从以下两方面对土木工程材料课程的教学方法进行探讨[1]。

一、 优化教学内容

教学内容是衡量教学质量高低的重要指标,把握好教学内容、明确教学重点是提高教学质量和教学效率的关键。为此我们必须在教材的基础上,理顺我们要交接的内容,并依据大纲的要求,对教学内容进行优化,对教材内容进行合理的深化和适当的扩展[2]。

1. 基于专业特点、突出重点内容

土木工程材料课程课时少,实践性强,但课程中需要介绍的建筑材料品种却繁多,涉及面广,内容庞杂,且各材料自成体系,致使章节间联系性不紧密;授课时必须根据专业和课程特点使教学重点与专业相结合同时有所侧重,如针对道路工程专业可以突出沥青与沥青混凝土的教学内容,针对水利工程专业则可以突出水泥混凝土(尤其是水工混凝土)的教学内容,而针对机械等专业则可突出钢材方面的教学内容。

2. 紧跟发展趋势,更新教学内容

在教学中,对当前大量使用的传统材料,要介绍其用于生产的、成熟的理论和经验。在科学技术迅速发展,建筑技术日新月异的今天,新材料、新技术不断问世,材料的质量标准、试验、设计、施工规范及相关的政策、法规也经常更新,而这些内容在教材上难以及时反映[3]。因此,为了适应未来的要求,要将当前的新材料、新技术、新标准、新规范、新观念和新政策法规及本学科的发展动态等内容及时充实到教学中来,有选择地及时向学生介绍使本课程的教学内容具有先进性及前瞻性。

3. 结合工程实例、突出工程应用

土木工程材料与我们的实际生活联系非常密切,学生在实际生活中已经积累了不少生活经验,因此通过实际工程实例讲述土木工程材料的基本性能与工程应用特性,可以帮助学生理解和记忆工程概念,即将不全面、不规范的直接经验用科学规范的术语表述,全面理解和掌握材料的基本性能与工程应用特性。

二、 丰富教学方法

教学方法是在教学过程中为达到教学目的而采取的具体方法和手段。恰当的教学方法是促进学生掌握知识技能、培养兴趣的重要因素。随着高等教育教学改革的不断深入,新的教学方法(如启发式、直观式、讨论式等)不断呈现。在土木工程材料课程的教学中,如何根据教学内容灵活地选择、创造性运用这些教学方法,是本课程教学目标能够实现、教学任务能够完成的关键。

1. 激发兴趣.调动学生学习本课程的积极性

兴趣是一个人求知的起点、思维培养和能力提高的内在动力,在土木工程材料的教学中,充分激发学生兴趣对于培养和调动学生的学习积极性、主动性,提高本课程的教学效果具有极其重要的意义。教学中用以激发学生兴趣的方法主要有以下几种:

(1)明理激趣。明理激趣就是用道理来激发学生的学习兴趣。如通过介绍材料的发展史及其对土木建筑技术发展的促进作用,使学生知道土木工程中许多新技术的突破往往离不开新材料的开发。学生在明白这些道理的同时。也产生了要学好本课程的浓厚兴趣,极大地激发了学习的积极性[4]。

(2)以疑激趣。以疑激趣是使学生产生求知兴趣和解疑欲望的有效方式。善于激疑、引导析疑和解疑是进行教学的重要策略。如在讲授某种材料前,先提出一个或几个涉及该材料组成、性能、使用等方面工程问题。使学生带着疑问和急于解决问题的兴趣,进行后面的学习和思考。

(3)以新激趣。好奇、富有新鲜感是青年学生的心理特征之一。在教学内容中要适时增加新内容,使学生产生探求新知识的快乐感,以激发学生探求知识的动力,通过一些富有新意和情趣的方法,以新激趣,使学生能够经常从新的感受中获取新的知识。

(4)以实激趣。教学实践表明,结合工程实例进行教学,可极大地调动学生的学习兴趣和对工程中材料方面技术问题的探索热情。如可列举新型混凝土技术和绿色生态材料技术在水立方、鸟巢、苏通大桥、杭州湾大桥等工程中应用的实例等,达到以实激疑的目的。

2.强化主体作用,培养学生的思维品质和创新能力

学生是教与学这对矛盾的主体,在教学过程中,只有运用启发式教学方法,充分发挥主体作用,使学生参与到教学互动过程中来,才能真正调动学生的学习积极性,培养学生的思维品质和创新能力,提高课程教学效果。在土木工程材料教学中。能够体现这一新教学观的方法,主要有以下几种:

(1)在课堂讨论、辩论中,培养学生思维的宽广性和深刻性。思维的宽广性是指思维发挥作用的广阔程度。思维的深刻性是指思维活动的深度,它集中地表现为能够深入地思考问题,深刻地理解概念。师生采用共同参与的引导、讨论、辩论方式,引导、启发学生利用已掌握材料知识,从多角度、多方向去思考、分析事故的原因和矛盾,达到解决问题和统一矛盾的目的。这种“教”与“学”的互动,充分调动了学生的主体作用,从而培养了学生思维的广阔性和深刻性。

(2)在实验教学中,培养学生思维的创造性和创新能力。土木工程材料课程是一门实践性很强的专业基础课。必须通过一定量的基本试验,使学生掌握常用材料质量检验、等级评定的基本技能,培养学生的实践动手能力和严谨的科研作风,这是学好这门课程的重要手段。

三、结语

通过在土木工程材料课程教学过程中对教学内容不断优化和丰富教学方法,激发了学生的学习热情及创新能力,调动了学生学习的主动性,提高了学生掌握解决分析问题的能力,培养了学生严谨的科学作风和团结协作的精神。通过该课程学习,学生逐步具备累积所需的专业素养和基本的工程素养,为后续学好其他课程奠定了基础,也增加了就业竞争力。

参考文献

[1] 梁小勇,靳静.《土木工程材料》课程教学改革研究[J],河北企业,2013(9):71.

土木新材料论文篇(5)

中图分类号:G420文献标志码:A文章编号:10052909(2012)06007603一、土木工程材料内容体系的历史变革

随着社会经济、科技的发展,中国高校土木类专业土木工程材料课程内容体系经历了三个发展阶段。

第一阶段(1953—1978年),引进与消化阶段。由于建国之初,国内经济和科技水平较低,无先例可循,早期教材采用翻译版的苏联教材[1]。此后期出现自编教材,基本沿用苏联的内容体系,教学内容侧重于石材、矿物胶料、烧结材料、金属、沥青等材料的生产、性质与使用。

第二阶段(1979—1999年),自主编制与发展阶段。随着改革开放、高考恢复、科技水平提高、与欧美科技文化交流深入,以及现代材料学分析方法的引入,教材对建筑材料进行了明确分类[2],阐明了材料组成、结构与性能的本构关系理论,具有重要意义。配合当时土木类人才培养方案,出现了建筑材料、道路建筑材料、水工建筑材料等课程名称,以适应不同的专业需要。

第三阶段(2000年至今),改革与调整阶段。为了培养适应社会发展需要的人才,国家在20世纪90年代末对专业设置方案进行了调整,把原来的建筑工程、道路桥隧、给水排水、水利水电、港口工程等专业合并为土木工程专业。2000年,出现了以土木工程材料命名的教材[3]。新的土木工程材料教材出现了较大变化。一是内容有较大的包容性,在原来建筑材料基础上增加了沥青混合料、高分子材料、纤维增强材料、高性能混凝土,建筑功能材料有较大扩展;二是内容出现了层次性,有高等学校教学版、有应用型普通高等学校版;三是内容体系出现了不同的组织方式,有按递进式组织顺序,如材料基础基体材料结构及结构增强材料复合材料材料的选择与评价[4],也有按并列式顺序,如材料基础无机胶凝材料无机复合材料有机胶凝材料与复合材料金属材料功能材料材料试验;四是教材编写走向大众化,原来只有少数名校师资才有能力编写教材,到如今教材编写日益走向大众化、平民化。二、土木工程材料教学内容体系存在的问题

12高等建筑教育2012年第21卷第6期

张新胜,胡习兵,马远荣土木工程材料教学体系建设探讨

(一)土木工程材料教学内容的丰富性与教材篇幅的有限性

“大土木”概念的提出使土木工程材料的内容变得更加丰富。如:路面工程中的沥青混合料、路基与地基中水泥石灰稳定粒料材料、房屋建筑工程中的保温隔热及其他建筑功能材料、隧道工程中的速凝材料、水工建筑材料的防腐设计与控制等。由于需要学习的内容多,而课堂教学时间有限,造成了教材编写时要删除许多重要的教学内容,造成了内容体系的不完整,专业宽口径教育理念难以体现。

(二)土木材料的发展性与教学内容的滞后性

土木工程材料的新发展丰富了土木工程材料内容体系。如:传统混凝土,包括水泥、粗、细骨料、水四大组分。由于混凝土外加剂能使混凝土性能和功能得到显著改善和提高,因此,被称为混凝土的第五组分,是混凝土技术的重大突破。当今,外加剂技术日新月异,聚羧酸系高性能外加剂普遍应用,对此大部分教材都未提及。对于外加剂部分内容,目前教材只停留在一般性介绍这个层次,对外加剂对水泥的适应性机理、外加剂的合理掺量、外加剂与混凝土性能的联系、外加剂的检测等内容未作详细介绍。同时,对于一些外加剂对混凝土的负面影响有必要在教材中交代清楚,防止滥用和误用。

近年来,为了调节和改善水泥的性能,提高水泥产量,综合利用工业废渣,在磨制水泥时基本都加入了一定比例的天然或人工无机矿物质混合材料。在混凝土配制时,常直接用磨细的无机矿物质材料取代部分水泥,称为掺合料,使其成为混凝土的第六组分。20世纪90年代以来,中国对第六组分开展了广泛研究,有学者提出六组分设计法。双掺或多掺法在个别行业得到广泛应用,并经实践证明具有较好的效果和意义,这些内容值得引入教材加以阐述和学习。

对于土木工程中的功能材料,如合成高分子材料、装饰性材料、绝热保温材料、复合材料、绿色材料等内容,近年来发展较快,教材为缩短篇幅,对压缩精简内容在课堂中一般不作深入讲解,仅停留在概念介绍的层面,使得这部分内容的教学显得抽象空洞。

(三)教学中存在的问题

土木工程材料教学目的在于使学生掌握主要土木工程材料的性质与应用,明确工程材料性质与材料结构的关系,为实现和改善材料的功能进行一定的材料设计,在工程中能对材料进行检测和质量控制。材料的结构与构造、材料的参数与性质、材料的设计与配制、现场的检测与控制等环节具有很强的实际操作性。环境条件不同,材料选用不同,设计目标差异很大,这就要求该课程应偏重于材料及其在工程中的应用。目前,土木工程材料在应用教学方面存在以下问题。

一是,重理论轻应用。土木工程材料教材内容体系主要集中阐述各种材料的性能特点与技术性质,工程应用虽有介绍,但结合实际工程特别是典型工程的案例实践不多。如:混凝土的配合比与试配,即是同一配合比,在不同的地方材料或环境条件下,三参数相同,配出的混凝土性能会大不相同。或者说,实现同一目标的混凝土,在不同环境条件下,配合比会有较大区别。由此可以看出具体工程试配的重要性,同时也说明混凝土设计不是仅凭三参数就可以决定混凝土的多组分,配合比设计需与具体组成材料环境条件相结合。

二是,教材提供的部分参数不一定合理。如在混凝土坍落度的选择上,由于现代机械化施工的普及,从实际工程应用看,教材提供的数据较少,在实际工作中难以借鉴。如在混凝土试配过程中,强度对水灰比非常敏感,水灰比变化0.01,强度就会有一个等级的差别。对于确定的试验室配合比,由于试验室的试验小样与现场大样存在差异,在实施时需要结合现场情况作调整,建议引入砂率、水灰比的界限值概念。

三是,教材中试验与检测内容科学性、规范性有待提高。如水泥的细度试验,教材未讲清楚试验结果修正的问题,结果使得同一批次的水泥,不同的试验组,试验结果差别很大,与实际不符。又如混凝土试验,试验室养护条件不到位,学生试验结果缺少说服力。这些在一定程度上影响了学生科学工作态度和规范化操作习惯的养成。

要使教材内容对工程实际有科学的指导作用,需要对教材中的不合理概念、理论、经验数据进行修改和更正,加强材料的工程应用与试验方面的调整与教学[5]。

三、教学内容及其体系的分解、增减、深化和建设

土木工程材料是土木工程中建造各类工程设施所用材料的总称。材料种类繁多,涉及的学科领域广,形成了庞大的土木材料内容体系,以至于目前的教材只能对其作定性的定义。要建设完善土木工程材料教学内容体系,需要对内容体系进行适当分解、深化、组合和重构。笔者建议从以下几个方面着手。

(一)教学内容体系的扩展与组织

为满足国家建设形势发展对土木工程专业人才的要求,需拓宽学生知识面。土木工程材料课程的教学要在建筑工程专业、道路工程专业材料课程内容的基础上进行必要补充。如:增加高性能混凝土一章,内容包括高强度混凝土、大流动性混凝土、掺混合料混凝土、水泥净浆等设计、生产、检测;针对道路工程增加无机结合料、土工材料、速凝材料等内容;针对材料的耐久性,增设材料耐久性设计与控制章节。

内容组织方式上可分册设置教学内容,上册设置土木工程材料各专业方向的共性内容,下册安排高性能混凝土、新型土木材料(宜淡化“新型”二字)、沥青混合料、无机稳定材料、土木材料的防腐与控制等内容,根据专业方向的不同要求学生分阶段有选择地进行选修学习。

(二)教学内容的分解

由于水泥混凝土章节含有水泥的选择、集料的性能要求、混凝土的和易性、混凝土力学及变形性能、耐久性、外加剂、混凝土的配比和检测评定内容,内容篇幅长,课时量大,造成各章教学学时相差悬殊。笔者建议把集料部分与石材一起单独设章,充分体现集料在水泥混凝土、沥青混合料和水泥稳定粒料等复合材料中的地位,对集料材料性能与应用可充分阐述。同样,沥青和沥青基复合材料也可分为两章,以适应不同专业方向选修需要。

(三)教学内容体系的深化

对于高性能、高强混凝土而言,外加剂的性能与质量决定了混凝土的性能和质量,因此有必要深化混凝土外加剂的教学内容,增加外加剂与水泥的相溶性理论[6]、外加剂选择与检测方法等教学内容。此外,适当增加储能调温新材料原理、性能、设计与应用等建筑节能新技术、新材料的介绍。通过收集整理土木工程各条战线上资深专家学者的理论成果、应用经验,认真组织教材编写,使教学内容既有一定的深度和可操作性,又可分析和解决工程实际问题提供指导。

(四)加强应用与试验检测内容建设

结合工程实例和试验检测部分内容,突出土木工程材料基本性能与工程应用教学,重点培养学生的工程概念与工程材料应用能力。加大工程材料应用例题设置,通过讲述实际工程案例,帮助学生全面理解和掌握材料的基本性能与工程应用特性。对于试验部分教学内容,应规范试验程序、改善试验条件、增加部分新试验,培养学生科学、客观、规范、严谨的思维方法。

参考文献:

[1] B.г.斯克拉姆塔耶夫.建筑材料[M].1版.北京:建筑工业出版社,1953.

[2] 黄伯瑜,皮心喜.建筑材料[M].1版.北京:建筑工业出版社,1979.

[3] 陈志源.土木工程材料[M].1版.武汉:武汉理工大学出版社,2000.

土木新材料论文篇(6)

中图分类号: K826.16文献标识码:A 文章编号:

土木工程的建设由来已久。由原来的伐木采石,模仿天然掩蔽物建造居住场所,到现在的美轮美奂的超高层建筑、雄伟的水利水电工程和超高超长跨度的桥梁,土木工程经历了一个漫长的发展历程。在这个漫长的发展历程中,无论是土木工程结构的理论方法、力学分析、施工手段 , 还是土木工程的地基基础处理 , 都有了非常大的突破和发展。

一、土木工程发展历史

1.古代土木工程

公元前 5000 年开始至 17 世纪中叶时期,称为古代土木工程阶段。土木工程的古代时期是从新石器时代开始的。人们在早期只能依靠泥土、木料及其它天然材料从事营造活动,后来出现了砖和瓦这种人工建筑材料,使人类第一次冲破了天然建筑材料的束缚。砖和瓦的出现使人们开始广泛地、大量地修建房屋和城防工程等。由此土木工程技术得到了飞速的发展。直至 18 ~ 19 世纪,在长达两千多年时间里,砖和瓦一直是土木工程的重要建筑材料,为人类文明作出了伟大的贡献,甚至在目前还被广泛采用。历经漫长的古代大型土木工程的发展,土木工程建设内容更加丰富,建设工具有了新的发展,同时人们积累了丰富的土木工程建设的经验,为大型土木工程建设的发展打下了坚实的基础。

2. 近代土木工程

产业革命的开始是近代土木工程发展的开端。随着近代工业的发展,人类的生活需求也不断增长,这些不仅反映在吃穿行上,还反映在房屋建筑及市政工程方面。而电力的应用,使高层建筑实用化成为可能;电气照明、给水排水、供热通风、道路桥梁等市政设施与房屋建筑结合配套,开始了市政建设和居住条件的近代化;在结构上要求安全和经济,在建筑上要求美观和适用。随着大型土木工程近代工业化的进一步发展,在 19 世纪中叶为满足科学技术发展和分工的需要,土木和建筑开始分成为各有侧重的两个单独学科分支。工程实践经验的积累促进了理论的发展。材料力学、静力学、运动学、动力学等学科逐步形成,各种静定和超静定桁架内力分析方法和图解法得到很快的发展。这为大型土木工程建设的理论提供了很好的交流平台,有利于促进土木工程建设理论的进一步发展。理论上的突破 , 反过来极大地促进了工程实践的发展,这样就使近代土木工程这个工程学科日臻成熟。第一次世界大战以后,近代土木工程发展到成熟阶段。这个时期的一个标志是道路、桥梁、房屋等大规模建设的出现。另一个标志是预应力钢筋混凝土的广泛应用。

3. 现代土木工程时期

第二次世界大战的结束刚好是现代土木工程发展的开端。第二次世界大战结束后,社会生产力出现了新的飞跃,现代主义运动取得了全面胜利。现代科学技术突飞猛进,土木工程进入一个新时代。在近 40 年中,前 20 年土木工程的特点是进一步大规模工业化,而后 20 年的特点则是现代科学技术对土木工程的进一步渗透。

二、土木工程理论、材料及技术的发展

通过多年来实践探索,土木工程的发展日臻完善。在科学理论方面,理论研究精密化,计算力学、结构动力学、动态规划法、网络理论、随机过程论、滤波理论的成果,随着计算机探讨土木工程发展趋势的普及而渗进了土木工程领域。结构动力学也已发展完备,荷载不再是静止的和确定性的,而被作为随时间变化的随机过程来处理。静态的、确定的、线性的、单个的分析,逐步被动态的、随机的、非线性的、系统与空间的分析所代替。电子计算机使高次超静定的分析成为可能,进而使得高层建筑中框架 -剪刀墙体系、筒中筒体系空间工作和大跨度的桥梁得以实现。大跨度建筑的形式层出不穷,薄壳、悬索、网架和充气结构覆盖大片面积,满足种种大型社会公共活动的需要。从材料特性、结构分析、结构抗力计算到极限状态理论,在土木工程各个分支中都也得到了充分发展。理论研究的日益深入,使现代土木工程取得了许多质的进展。在工程材料方面,标号为 500 ~ 600 号的混凝土已在工程中普遍应用,而轻质、高强化的混凝土成为大跨、高层、结构复杂的工程的新要求。高强钢材与高强混凝土的结合使预应力结构得到较大的发展,先张法和后张法的预应力混凝土屋架、吊车梁和空心板在工业建筑和民用建筑中广泛使用。同时铝合金、镀膜玻璃、石膏板、玻璃钢等工程材料以现代科学技术的进步为背景发展迅速,为大跨、高层、结构复杂的工程建设提供了全新的支持。在施工技术方面,种种现场机械化施工方法发展得特别快。同步液压千斤顶,滑模,直升机安装天线,用一群小提升机同步提升大面积平板的升板结构等一系列施工方法广泛应用。此外 , 钢制大型吊装设备与混凝土自动化搅拌楼、输送泵等相结合,形成了一套现场机械化施工工艺,使传统的现场灌筑混凝土方法获得了新生命,在高层、多层房屋和桥梁中部分地取代了装配化,成为一种发展很快的方法。

三、土木工程发展新方向

土木新材料论文篇(7)

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)02(b)-0082-02

课程标准是规定某一学科的课程性质、课程目标、内容目标、实施建议的教学指导性文件[1-3]。课程标准与教学大纲相比,在课程的基本理念、课程目标、课程实施建议等几部分阐述的详细、明确,特别是提出了面向全体学生的学习基本要求。土木工程材料课程是土木工程专业的一门专业基础课程,其教学目的是使学生掌握有关土木工程材料的性质,应用的基本知识以及必要的基础理论,了解工程材料性质和材料结构的关系,以及改善性能的途径,并获得主要土木工程材料的试验方法的基本技能训练。通过该课程的学习,为将来从事专业技术工作时,能够针对不同工程,合理地选择和使用材料打下理论基础,并能与后续课程密切配合,了解材料与设计参数及施工措施的相互关系。《土木工程材料》课程标准的制订显得尤为重要。

1 土木工程材料课程设计的理念及思路

该课程主要是为了使未来的建设工程师了解和掌握工程中常用材料的基本性能与应用方法,因此,在教学中应始终贯彻工程应用和创新两种理念,加强土木工程材料在工程实际中的应用及重视感性认识, 通过实验和情景式教学提高学生实践能力,鼓励科学探索,培养创新意识。因此,土木工程材料力学课程的教学,应从工程事例出发,回归于工程应用,以项目的形式组织教学,加强演示实验,采用启发式教学,加强学生创新意识的培养。

2 土木工程材料课程目标

《土木工程材料》课程的知识目标是让学生充分了解材料的组成以及结构对材料性质的影响,了解外界因素对材料性质的影响,了解各主要性质间的相互关系,初步学会主要建筑材料的试验方法并掌握材料的组成、性质及技术要求等。通过学习使学生会利用理论知识知道改善材料性质的措施,熟悉有关国家标准或行业标准,根据工程要求能够合理地选用材料。

3 土木工程材料课程内容及要求

土木工程材料课程可以以不同项目为教学组织主线[4],以不同任务作为教学模块,分为11个教学单元。

(1)土木工程材料的基本性质。主要内容包括材料的基本物理性质、材料的力学性质、材料与水有关的性质、材料的热性质、材料的耐久性。主要让学生熟悉材料的物理性质,掌握从材料物理性质分析材料的性质方法,会根据材料的结构构造对材料的性能进行分析,熟练掌握材料的力学性质及耐久性和环境协调性,材料的结构构造对其性能的影响以及了解材料的热性质。

(2)气硬性胶凝材料。主要内容包括石膏、石灰、水玻璃。主要让学生掌握胶凝材料的分类及特征,以及原材料和生产过程;了解石膏、石灰的种类及生产;了解其制备技术及制品的技术性质。掌握水玻璃的生产及特征,应用;掌握水泥的生产和水泥的组成材料,会根据胶凝材料的特征在实际生产中加以应用。

(3)水泥。主要内容包括通用硅酸盐水泥,其他品种水泥。主要让学生掌握水泥的生产和水泥的组成材料;掌握水泥水化硬化,水泥石的腐蚀与防止,水泥的技术性质;掌握水泥石防止腐蚀的措施;掌握通用硅酸盐水泥的运输、储存,通用硅酸盐水泥的特性及应用,简单了解其他品种水泥。

(4)混凝土。主要内容包括混凝土的定义与分类,普通混凝土的组成材料,混凝土拌合物和易性,混凝土的强度,混凝土的变形性能,混凝土的耐久性,混凝土质量波动与混凝土配制强度,普通混凝土配合比设计,粉煤灰混凝土,轻骨料混凝土,其他品种混凝土。主要让学生掌握混凝土组成材料的技术要求,掌握外加剂和掺合料的应用。混凝土的分类、组成材料及对组成材料的要求,混凝土常加的外加剂和掺合料的特性。通过学习混凝土拌合物的和易性及影响因素,会在实际中对混凝土的和易性进行调整;熟练掌握混凝土拌合物的和易性,了解影响和易性的主要因素;熟练掌握混凝土的强度及影响强度的主要因素;熟练掌握混凝土的配合比设计方法(初步配合比,基准配合比,实验室配合比);熟悉混凝土配制强度波动规律;了解轻骨料混凝土的性能,配合比设计及应用,熟练掌握粉煤灰混凝土及轻骨料混凝土的配合比设计及应用。

(5)建筑砂浆。主要内容包括:静矩和形心、惯性矩与惯性积、平行移轴公式主轴和主惯性矩、组合截面惯性矩的计算。主要让学生掌握建筑砂浆的组成材料及性质,砌筑砂浆的配合比设计,抹面砂浆的配制和应用。

(6)砌筑材料。主要内容包括砌筑砂浆、抹面砂浆,其它建筑砂浆。主要是让学生了解砖、砌块、砌筑石材;掌握各种墙体材料的技术性质与特性。

(7)沥青及沥青混合料。主要内容包括沥青的分类及石油沥青的基本结构组成,沥青的基本性质,沥青的技术要求与性质,沥青的掺配、改性及主要制品,沥青混合料。主要是让学生了解沥青的组成结构及石油沥青;熟练掌握石油沥青的组成、结构;熟悉石油沥青的技术性能及其标准和选用;了解改性的沥青材料及其制品。

(8)金属材料。主要内容包括建筑钢材,铝合金及制品。主要让学生理解钢材的性能及应用。熟悉钢材的分类,掌握钢材的主要技术性能,熟练掌握钢材的拉伸性能,熟悉钢材的化学成分对钢材性能的影响,掌握钢材冷加工及r效。基本了解铝合金及其制品性能。

(9)木材及制品。主要内容包括木材的分类与构造,木材的物理力学性质,木材的防腐与防火,木材的综合应用。主要让学生理解木材的性质及土木工程中常用的木材。掌握木材的主要性质,了解木材的分类与构造,了解土木工程中常用木材,了解木质材料制品和木材的防腐与防火。

(10)建筑功能材料。主要内容包括绝热材料、吸声材料。主要让学生了解绝热材料,吸声材料的概念;掌握绝热材料的特性,了解常用的绝热材料,掌握吸声材料的性质;掌握吸声材料的吸声系数,了解常用的吸声材料。

参考文献

[1] 郭培英.浅谈《化工单元操作》课程改革标准[J].内蒙古石油化工,2015(5):72-73.

土木新材料论文篇(8)

中图分类号:G6420;TU5文献标志码:A文章编号:10052909(2016)03007605土木工程材料是土木工程专业一门必修的专业基础课,它不仅为后续的混凝土结构设计、钢结构设计等专业课程奠定必要的材料基础知识,同时也为学生今后从事工程设计、施工、监理、工程管理等工作打下良好的基础,因此这门课程对培养合格的土木工程专业人才起着重要作用。

独立学院以培养应用型人才为目标,学生实践能力的培养非常重要。基于培养应用型人才的目标,独立学院土木工程专业土木工程材料课程除了为后续专业课程做好准备外,更重要的是使学生学会根据工程具体情况(包括工程性质、环境和材料的性能、成本等)合理选择和正确使用材料,学会利用所学的理论知识分析和解决实际问题。

同济大学浙江学院是2008年成立的,以培养适应社会需求的应用型高级工程技术人才为目标。根据学校的培养目标,结合学校土木工程专业学生的实际情况,以及课程教学特点,从教学内容、教学方法、教学安排及课程考核方式等方面对土木工程材料课程进行了改革,以努力提高课程的教学质量,培养学生学以致用的实践应用能力。

一、课程特点和教学现状

(一)课程涵盖内容多、课时少

土木工程材料课程内容除了材料的基本性能外,还包括气硬性胶凝材料、水泥、混凝土、建筑砂浆、金属材料、墙体材料、沥青、高分子建筑材料等十几大类材料,每一大类材料又分为若干个不同品种,每一品种材料都要从其生产、组成、性能、影响因素、技术要求、应用等方面进行阐述,因此,课程的内容很多,但授课课时相对较少。

(二)课程内容缺乏关联性、逻辑性和工程性,学生学习兴趣不高

该课程内容以概念、叙述性理论、经验性结论等为主,种类繁多的材料各成体系,需要记忆的知识点多而杂,而大多数学生习惯学习以计算为主、具有严密逻辑性的知识[1]。多数土木工程材料课程教材理论与实践联系不多,缺少相关的工程案例[2],学生普遍觉得内容枯燥,不清楚学了以后有什么实际应用。因此,学生学习积极性不高,很多都是为了应付考试而在考前突击死记硬背,但考过就忘,这对后续课程的学习和合格人才的培养十分不利,更谈不上对学生实践能力的培养。

(三)课程实验质量欠佳

实验是土木工程材料课程教学体系的一个重要组成部分。一般是学生按照既定的步骤完成一些验证性的实验,这种实验方式虽然有助于学生获得一些感性认识和体验,进一步理解和掌握课堂所学的理论知识,熟悉各种土木工程材料的实验方法、实验技能和相关标准,却无助于激发学生的主观能动性,不利于培养学生独立思考的能力和创新能力[1,3-5]。因此,要培养具有一定实践能力的应用型人才,仅仅依靠这些单独的验证性实验是远远不够的,还需要开设综合性、设计性的实验。

此外,由于对课程实验没有考核要求,加上实验小组成员较多,因此学生不重视实验,部分学生实验时不动手操作,数据和报告抄袭同学的情况也时有发生。

(四) 教材内容相对滞后

土木工程新材料、新技术、新工艺发展非常迅速,有些已经在工程实践中广泛应用,而也有些传统材料的使用在逐渐减少或被新材料取代,这些变化在教材中体现得较少。材料的技术标准、质量控制和检测标准、设计规范也在不断更新,但是教材往往未及时修正。

(五)课程考核方式单一

土木工程材料课程考核合格与否主要取决于课程期末考试成绩,这样造成学生不重视实验,不注重平时知识的积累,往往是考前突击准备考完就忘。所以,即便是课程考核合格,也不能说明学生对所学的知识已真正理解和掌握了。

二、土木工程材料课程教学改革

(一)教学内容的改革

1.结合专业,合理选择课程内容,突出重点

土木工程材料有数十种之多,要在较少的学时内做到面面俱到地讲解介绍,非但不可能,也没有必要。学校土木工程专业学生毕业后大多数进入施工单位从事施工、工程管理、监理工作,或者进入设计院从事结构设计工作。今后工作中遇到的最多的相关问题是根据工程的具体情况正确选用与使用结构材料,因此建筑结构材料应该是土木工程专业学生学习的重点。该课程应以气硬性胶凝材料、水泥、混凝土、钢筋等常用的建筑结构类材料为主要内容,加上建筑砂浆、墙体材料等,而木材、石材、沥青混合料等内容可略去不讲。

材料的性能由材料的组成结构决定,而材料的组成结构又是由材料的制备和处理工艺所决定的。但是对土木工程专业的学生而言,他们的主攻方向不是材料的研究而是使用,学习材料的目的就是要学会合理地选择与使用材料。在一定条件下,进行材料的合理选择和正确使用主要考虑的是材料的性能。因此在教学过程中应紧紧抓住各种结构材料的性能和材料的基本性质这两个重点,对于材料的组成结构和制备方面的内容可尽量简化或省略。

2.结合培养目标,简化理论,突出实践能力的培养

作为独立学院,学校的培养目标不是培养研究型人才,而是培养适应社会需求的应用型高级工程技术人才。因此,在土木工程材料课程教学过程中,应尽量简化材料学理论,着重培养学生利用所学理论知识解决工程实际问题的能力。例如,在讲述通用硅酸盐水泥时,重点突出水泥的性能和适用范围,对于水泥的水化机理尽量简化,同时结合一些工程案例的分析来讲解如何根据工程的具体情况、水泥特性及经济性进行水泥品种的选择。这样,既加深了学生对水泥性能和应用的理解,也培养了学生的分析和解决实际问题的能力。

3.重视传统材料和先进材料的结合

在课堂教学中,如果只讲授水泥、混凝土等传统土木工程材料,不仅不能吸引学生的注意力,而且也会让学生感到学校教师讲授的东西太落伍了,因为在网络和资讯发达的当今,学生对这些传统材料多少都了解一些[6],而且重要的是各种新材料、新工艺不断涌现,并已在工程实践中广泛应用,因此教学中必须适当增加新材料、新工艺的介绍。例如,在讲墙体材料时,应补充各种节能节土的新型墙体材料、混凝土预制件及装配式建筑等;在介绍混凝土时,除了普通水泥混凝土外,还应简单介绍高性能混凝土、再生骨料混凝土、纳米改性混凝土等新型绿色混凝土材料。通过传统和先进相结合,不仅加强了学生对常用土木工程材料的了解和掌握,也激发了学生的学习兴趣和创新意识。

4.注意课程内容的更新

教材中引用的土木工程材料的技术标准、质量控制和检测标准、设计规范等,有些已经废弃不用,有些则做了部分修改,在教学中,应及时更新。例如,在讲混凝土配合比计算时,应根据2011年12月起新实行的JGJ55-2011《混凝土的配合比设计规程》进行讲解,但教材中采用的一般是2000年颁布的旧标准。在讲烧结砖时,可给学生介绍“禁实限粘”政策和各种新型墙体材料,让学生了解有关墙体材料的发展趋势以及实际应用状况。

(二) 教学方法的改革

1.以多媒体课件为主、板书为辅的课堂教学

土木工程材料课程内容多且课时有限,所以课程的特点和实际情况决定了以多媒体课件为主的教学方法比较合适该课程教学。采用多媒体课件教学,不但大大增加了课堂授课的信息量,而且可将材料的实物照片、实验视频等引入课堂教学,使缺乏工程实践的学生能更直观地观察到各种材料的外观形貌及其制作、检验过程,使学生更容易理解某些抽象的概念和动态过程。例如,在介绍混凝土的和易性及其检测方法时,引入相关实验视频并配合教师讲解,这比单纯的文字和静态图形要生动清晰得多。

但是多媒体教学存在教学节奏太快、不利于学生记忆和掌握的问题,所以,课堂上可把每节课的重点和难点写在黑板上,以加深学生印象。对材料基本性质计算和混凝土配合比设计计算也采用板书的形式进行讲解。这样以多媒体课件为主、板书为辅的课堂教学,能有效地提高课堂教学质量。

2.采用案例教学法进行理论教学

教学中可结合具体的工程实例,尤其是劣质材料导致工程事故的案例进行理论教学。例如,在介绍石灰时,通过引入拆迁用砖和石灰砂浆砌筑的古寺时,发现其石灰砂浆强度很高的例子说明石灰的硬化作用;引入 “泰坦尼克”号沉船事件来理解硫、磷等元素对钢的性能影响;通过在恐怖袭击中倒塌的美国世贸大厦来引入钢的防火性能等。这种案例教学法,不仅使枯燥的理论讲解变得生动有趣,提高学生的注意力,加深学生对材料的性能及应用、材料对工程质量重要性的理解,而且通过对案例的分析也培养了学生理论联系实际的能力,避免学生陷入遇到实际问题不知如何分析和解决的窘境。

3.加强师生教与学之间的互动

教学效果不仅仅取决于教师的讲授,还与学生是否要学和如何学有关。一般在每节课开始10分钟教师可将上节课的重点内容进行回顾并提问,这样不仅把上节课的重点内容复习一遍,而且有助于集中学生的注意力,以便于新课的开始。在讲授新课的过程中,经常提出一些小问题,引导学生建立前后知识之间的联系,同时也让学生思想上保持一定的紧张度,专心听课。为了激发学生学习的主动性,可留出一部分内容让学生自学。例如,在讲解水泥一章时,教师可讲解6种通用水泥,而将特性水泥的部分留给学生自学。要求学生课后通过查阅文献资料或参考书籍进行学习,选择其中某一种特性水泥并结合具体的工程应用写成小论文,并鼓励学生做成PPT上讲台演讲或展开讨论。事实证明,这一举措极大地调动了学生的学习主动性,使学生学习的热情高涨,同时也锻炼了学生查阅和整理资料、撰写科技小论文、PPT演讲等多方面的能力。

4.注重学习过程的控制

在整个教学周期内,围绕重要的知识点不定期地进行4~5次随堂练习,每次15分钟,随堂练习的成绩计入平时成绩。通过这种方式,引导学生及时复习所学知识,注重平时学习,同时也有利于授课教师发现学生学习过程中的问题,及时调整。

(三)课程实验教学的改革

1.实验教学与理论教学协调同步

实验教学与理论教学要做到两个协调同步。一是实验教学与理论教学在内容上要协调同步,即根据理论教学的进度,安排相应的实验项目,这样有助于学生对理论知识的进一步理解和掌握;二是实验教学与理论教学教师的协调同步,即理论教学的教师也应同时承担实验教学的任务,这样有助于教师根据课堂讲课和学生掌握的情况,在实验教学时有针对性地对某些难理解的或重要的知识点进行强化。

2.在基本实验基础上开展综合性实验

根据理论教学内容和课时安排选择水泥的基本物理性能、细骨料、混凝土的稠度和强度及配合比设计等实验项目。整个实验分为基本实验和综合性实验两部分。基本实验主要是教学大纲中规定的一些独立的验证性的实验,这些基本实验又分为演示实验和实际操作实验。对于耗时比较长的实验项目,如水泥的凝结时间、体积安定性实验就采用视频和现场演示的方式进行。理论教学时引入实验视频,可以起到辅助教学的作用,使学生比较容易理解一些抽象的概念和检测方法;实验教学时还可以进一步通过现场示范,让学生更直观、近距离地学习这些实验的仪器设备、实验方法和操作技能。对于水泥的胶砂强度、混凝土稠度等耗时较少的实验,则让学生分组进行实际操作,要求学会仪器设备的基本操作和实验方法,记录和处理实验数据,并上交实验报告。

混凝土的配合比设计实验是一个综合性的设计实验,这种综合性实验能充分调动学生的主观能动性,培养学生独立思考和分析问题的能力。教师在实验前给出工程概况、混凝土的设计强度等级和坍落度要求,并给定原料,其中水泥有42.5P.I和32.5P.C两种供选择。将学生分成若干大组(20人/组),每个大组分成5个小组分工合作共同完成一个设计题目。每个实验大组根据设计目标,先课后制定实验方案。方案内容包括原材料的选择、原材料性能测试、混凝土初步配合比设计、实验步骤等,经教师审核合格后进入实验室进行实验。混凝土试拌后,和易性不满足要求需要调整时,调整方案由学生自定,教师进行指导。混凝土和易性调整至设计要求后,各小组分别将其成型并在标准条件下养护不同龄期后进行混凝土强度测定。各组数据共享,学生通过数据对比,分析原材料种类、龄期、配比等对混凝土的和易性、强度发展、经济性的影响,并撰写综合性的实验报告。

3.多方案实验

基本实验不应局限某种单一的实验方案。例如以往混凝土性质实验一般是学生按照教师给出的固定方案配成混凝土后进行和易性和强度的检测。在多方案实验中,原材料、龄期、是否掺减水剂等实验条件都可以有所不同。当调整混凝土的流动性时,除了按常用的添加水泥浆的办法,也可采用添加减水剂的方法,通过这些实验条件的变化进一步加深学生对混凝土有关理论的理解。

4.实验考核

在基本实验结束后增加考核环节。教师围绕基本实验事先准备若干题目,让学生到实验室进行现场考核,学生随机抽取问题进行解答或模拟操作,实验考核成绩计入实验成绩。增加实验考核环节后,学生参与实验的主动性明显提高。

(四)课程考核方式的改革

课程考核方面摒弃过去主要依赖一次考试的方式,而采取期末理论考试+平时考核+实验相结合的综合考核方式。平时成绩占总评成绩的20,主要考核考勤、作业、课堂讨论、随堂练习等情况。课程实验成绩占总评成绩的20%。课程实验成绩由三部分组成,实验过程中的操作、回答问题及课后的清洁整理等表现30分,实验报告50分,实验考核20分。期末理论考试侧重检验学生对课程基本理论的掌握情况,考试成绩占总评成绩的60%。通过这种综合考核方式,引导学生重视平时学习和实验,注重知识的积累,有利于培养学生学以致用的实践能力。

三、结语

根据土木工程材料课程特点和学校实际教学情况,结合培养应用型高级工程技术人才的目标,以及土木工程专业学生的就业情况,从教学内容、教学方法、实验教学及课程考核方式等方面对土木工程材料课程教学进行了改革。以传统的建筑结构材料作为教学重点,侧重于材料的性能和应用,注重课程内容的更新和先进材料的引入;采用多媒体课件、案例教学方法进行教学,注重教学互动及加强学习过程的控制;形成理论教学与实验教学的同步协调,基本实验、综合实验和多方案实验并举,视频演示、现场示范和实际操作相结合的实验教学模式,并增加了实验考核环节;采取期末理论考试+平时考核+实验相结合的综合考核方式。实践证明,上述土木工程材料课程教学改革提高了教学质量,激发了学生学习的积极性和主观能动性,有利于学生实践能力的培养。

参考文献:

[1]吴彦霖,张凝.《土木工程材科》课程教字方法探究[J]. 科技信息,2013(10):140.

[2]胡红梅,程瑶. 大土木背景下“土木工程材料”的角色定位[J]. 合肥工业大学学报:社会科学版,2006, 20(4):34-36.

[3]张云莲. 应用型本科院校土木工程材料实验教学改革[J]. 高等建筑教育,2012,21(5):114-117.

[4]赵胜华,陈慕杰,陈宜虎,虞爱平. 土木工程材料开放性实验实践研究[J]. 教育教学论坛,2013(5):246-247.

[5]霍曼琳. “土木工程材料”教学内容改革实践[J]. 理工高教研究,2005, 24(5):59-61.

土木新材料论文篇(9)

土木工程建设在和自然斗争一中不断地前进和发展。城市的高楼大厦拔地而起,各种桥梁、水利工程、四通八达的公路贯穿各个省市。土木工程是保证人类居住和交通的支柱产业,完善土木工程的建设和发展,实现经济、社会、环境统一协调发展,成为目前土木工程的关注热点。人类为了争一取生存,为了争一取舒适的生存环境,预计土木工程必将有重大的发展。

一、土木工程的发展现状

(一)土木工程理论的发展。

土木工程的发展包括两个部分,即土木工程理论和土木工程设计,理论是基础、设计是理论的体现,只有建立坚实的理论基础,才能让土木工程设计得到最大的进步。土木工程理论包括力学、统计学、计算机等学科,需要对每个学科综合加固,切实保证理论基础的可靠性。计算机技术的发展也给土木工程带来了极大的飞跃,针对建筑、道路、铁路、桥梁、隧道等专业开发了相应的计算软件,这给土木工程的设计带来了很大的突破。随着信息化进程的加快,土木工程发展的信息交流得到了很好的进步,对于国家各个建设项目、甚至国际项目的优势理论都可以与同行进行交流学习。

(二)土木工程设计的发展。

土木工程设计和规划改变了凭借经验设计的惯例,趋利避害地全面考虑土木工程的安全、环境、经济等所有因素。随着新材料、新结构、新工艺、新施工方法的出现,人类更有可能从事更大规模的土木工程修建,;高层建筑不仅在数量上越来越多,超高层、超大跨桥梁和大跨结构等大型复杂结构的兴建,结构设计呈现更长、更高、更柔的发展趋势。土木工程设计是建立在坚实的理论基础上的,随着对土建项目要求的增长,土木工程设计也更加向更复杂的方向发展,只有把握好新技术、新优势才能把土木工程设计想更加完善的方向发展。目前,土木工程设计发展取得了一定的成绩,在形式、受力等方面取得了进步。

(三)土木工程施工的发展。

土木工程施工的发展体现在施工材料、施工设备和施工工艺三个方面。施工材料出现了复合材料高强钢材等全新建筑材料,如碳纤维、玻璃纤维增强塑料、双层中空玻璃、镁合金、镀膜玻璃、铝合金、各种节能混凝土等,新型材料在工业和民用建筑中得到广泛使用,为复杂大型土木工程提供了重要物质基础。工程实施的设备、工具不断地向自动化、机械化、科学化发展,使得大规模复杂的土木工程不断发展并得以实现,推进了土木工程的科学快速发展。城市地下工程建设主要施工方法有明挖法、暗挖法、盖挖法、盾构法、沉管法、冻结法及注浆法等,也为地下空间开发提供了宝贵的经验。

二、土木工程的发展趋势

前文根据笔者的实际经验,已经阐述了土木工程的发展现状。经过论证得出,土木工程理论的发展,土木工程设计的发展及土木工程施工的发展三者是息息相关的,互补关系,在具体施工中起到非常重要的作用,并不断得到施工人员的喜爱。

(一)向信息化趋势发展。

加快信息化建设并带动工业化,这是我们的国家提出的新时代的奋斗目标。信息化建设是利用计算机技术、网络通信技术、智能信息处理技术、自动化控制技术等进行改造。通过信息化建设,使传统控制方式下一些较难实现的高难度项目成为可能,信息化技术将全面革新设计技术和施工技术,在土木工程界已发挥了巨大的作用。

(二)向虚拟现实技术发展。

沟通的虚拟现实技术在土木工程提供了一种新观点和方法,结合计算机技术、传感器技术、网络技术和多媒体技术等高新技术的综合。虚拟技术是一种新的人机交互技术,让人仿佛置身在现实世界中,一方面,将广泛应用于工程项目招标投标、施工过程和方法可以很好的进行清算,其计算在结构设计和施工过程仿真、复杂的计算过程更有其独特的优势。

(三)向超大型土木工程方向发展。

在21世纪,随着新材料、新结构、新技术的出现,新的施工方法将更大规模土木工程建设、实现新突破。近年来,随着大规模生产优质水泥、纤维和玻璃纤维混凝土和聚合物浸渍混凝土混凝土发达,带来了土木工程结构,新开发的设计理论和施工技术等。碳纤维的应用研究,土木工程领域中的另一个重大突破。如何合理使用高强度钢也是一个重要的研究课题,和其他高性能混凝土复合材料也将朝着轻、强、良好的韧性和使用能方面的开发,既从数量的高层建筑钢结构和用法的高性能材料需要进一步增加。

(四)向地下、太空、沙漠、海洋空间发展。

空间资源越来越紧张,开发地下、太空、沙漠和海洋空间是解决当前空间和土地资源紧张的一个有效途径。为了综合利用地下空间资源,地下空间开发逐步向深层发展,在地下空间开发中的应用将加强。

三、结语

综上所对土木工程发展的重要意义,土木工程的发展现状及米来趋势所述,土木工程行业是我国的支柱产业,影响我国基木建设的行业,高新技术对土木工程这一传统专业的改造及影响。因而我们对土木工程的研究和实践也更加重视。

参考文献:

土木新材料论文篇(10)

室土木工程材料课程是土建类相关专业的一门重要的技术基础课,课程实用性强,与专业紧密相关。长期以来,由于课程理论部分涉及的各类材料间缺乏必要的横向联系,知识点之间的连贯性较差,学生普遍感到枯燥乏味并因此对课程失去兴趣,教学效果受到严重影响[1]。由于这门课实践性极强,因此,合理安排课内实践环节可在某种程度上弥补课堂教学的不足,提高教学效果。由于以往该课程的实验多是验证性的,且学时少,无课程实习,所以教学效果较差[2]。为此,对于该课程的教学应以拓宽学生知识面,增强其适应能力,提高其综合素质,培养学生创新精神为目标。并以此目标构建土木工程材料课程教学体系。

1.改善理论教学体系

1.1 土木工程材料课程的地位与作用

土木工程材料是以高等数学、建筑力学、化学等课程为基础的专业基础课程,同时又与建筑学、建筑结构、建筑施工、建筑工程经济等课程有着密切的联系,所以在整个教学过程中,土木工程材料的教学肩负着使学生具备常用建筑工程材料的基本知识,为在建筑工程实践中具有合理选择与使用建筑工程材料的能力,并为后续课程打下基础的使命[3]。结合我院以培养应用型人才为主要目标的办学方针,要求学生掌握适度专业基础理论知识的同时,具备一定的工程实践能力,为适应未来就业环境和自主创业打下坚实基础。所以,土木工程材料这门课程应兼顾理论知识与实验验证,在教学内容、教学方法和教学手段上改革创新,在此基础上,充分调动学生学习的主观能动性,鼓励学生自主设计实验内容,创新实验方法。

1.2 精心设计课程教学内容,构建理论教学体系

土木工程材料课程内容庞杂,毗邻知识多。如何根据课程特点,组织好教学内容,使主线分明,简洁明了,激发学生对该课程的兴趣,是精选教学内容首先考虑的问题。虽然每一种土木工程材料的性能各异,但相互之间都存在着一定的联系,因此,每堂课所教的内容不是孤立的,前后教学都会有一定的关联,授课时必须考虑内容的过渡与衔接,应与本专业开设的相关课程有机地结合,使教学内容突出重点,点面结合。

1.2.1 突出重点、删繁就简

根据专业性质,确定课程内容和要求,分清主次,哪些是必须讲深讲透的,哪些是适合学生自学的,哪些内容应该删减,哪些内容必须更新;各章讲授时必须抓住“重点”,突破“难点”,系统讲授“基本理论”。精选内容的原则是既要保证学生学到最必需的知识,打好扎实的基础,又要有一定的时间与精力去独立思考、发现问题和解决问题,以利于培养学生的创造能力。同时课程教学内容还要有一定的广度,避免过窄,使教学的对象具有一定的建材知识面。应该突出两个重点,即材料的基本性质与结构材料。材料的基本性质是研究材料具有的共性的问题,通过研究如何充分利用材料的各种性质来满足建筑物各部位的要求,对这部分内容应较详尽讲授材料的微观结构、物理性质与力学性质,不仅要清楚基本概念,还要把这些概念与工程实际紧密结合,为学生分析解决实际问题打下理论基础。结构材料能否正确使用,直接影响建筑物的安全,应围绕当前土木工程中应用最普遍的钢筋混凝土结构、钢结构等方面考虑,把水泥、混凝土及钢材三章列为重点。同时,将土木工程中使用较少的材料、叙述性的部分以及先后课程重叠覆盖部分的内容删减,或安排自学。如木材、装饰材料等。

1.2.2 加强理论

土木工程材料是建立在相关专业学科基础上的综合性学科,就整个土木工程材料课程而言,物理、化学、数学、力学等都是它的基本理论,各类材料又有各自的基本理论。在教学中,可以以材料科学的观点去充实课程的基础理论知识,在重点章节中,应尽可能以基本理论为纲领,覆盖全章内容,深入浅出地阐明问题,为学生认识和掌握材料性质及应用的途径和方法提供必要的基础理论知识。同时,不断提高教师自身的业务素质,完善知识结构,丰富文化底蕴,加快知识更新,储备丰富的有关材料研究和应用的实例,是精选教学内容、提高学生学习兴趣、改善教学效果的必要条件。

1.2.3 追踪前沿

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